DE102015009353A1

DE102015009353A1 - Method of protecting a vehicle from attack by a laser beam

Info

Publication number: DE102015009353A1
Application number: DE102015009353.3A
Authority: DE
Inventors: Arne Nolte; Michael Masur; Michael Gross; Nicolai Künzner; Thomas Kuhn; Norbert Stelte
Original assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-03-02
Also published as: EP3118563B1; EP3118563A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Schützen eines Fahrzeugs (2) vor einem Angriff durch einen Laserstrahl (8). Das Fahrzeug (2) kann schnell und damit wirkungsvoll gegen einen Hochenergielaserstrahl (8) geschützt werden, wenn ein Sensorsystem (16) des Fahrzeugs (2) Laserstrahlung des Laserstrahls (8) detektiert und eine Steuereinheit (20) des Fahrzeugs (2) den Laserstrahl (8) aus den Daten des Sensorsystems (16) als solchen erkennt, ein Start eines Lenkflugkörpers (12, 14) zum Schutz des Fahrzeugs (2) vor dem Laserstrahl (8) von der Steuereinheit (20) gesteuert wird und der Lenkflugkörper (12, 14) vom Fahrzeug (2) aus startet.The invention relates to a method for protecting a vehicle (2) from attack by a laser beam (8). The vehicle (2) can be quickly and effectively protected against a high energy laser beam (8) when a sensor system (16) of the vehicle (2) detects laser radiation of the laser beam (8) and a control unit (20) of the vehicle (2) detects the laser beam (8) from the data of the sensor system (16) recognizes as such, a start of a missile (12, 14) for the protection of the vehicle (2) in front of the laser beam (8) by the control unit (20) is controlled and the missile (12 14) starts from the vehicle (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen eines Fahrzeugs vor einem Angriff durch einen Laserstrahl.The invention relates to a method for protecting a vehicle from attack by a laser beam.

Mit Hochenergielasern lassen sich sehr hohe Leistungen über mehrere Kilometer und über eine längere Zeitdauer übertragen. Mit solchen Leistungen können empfindliche Teile von Fahrzeugen innerhalb von einigen Sekunden so schwer beschädigt oder zerstört werden, dass die Funktionsfähigkeit der Fahrzeuge gefährdet ist. So können beispielsweise Luftfahrzeuge vom Boden aus angegriffen werden, wobei insbesondere langsam fliegende Verkehrsflugzeuge mit verhältnismäßig geringer Manövrierfähigkeit besonders gefährdet sind.High-energy lasers can transmit very high power over several kilometers and over a longer period of time. With such services, sensitive parts of vehicles can be so severely damaged or destroyed within a few seconds that the functioning of the vehicles is jeopardized. Thus, for example, aircraft can be attacked from the ground, in particular slow-moving commercial aircraft with relatively low maneuverability are particularly vulnerable.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wirkungsvolles Verfahren zum Schützen eines Fahrzeugs vor einem Angriff durch einen Laserstrahl anzugeben.It is therefore an object of the present invention to provide an effective method for protecting a vehicle from attack by a laser beam.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß ein Sensorsystem des Fahrzeugs Laserstrahlung des Laserstrahls detektiert und eine Steuereinheit des Fahrzeugs den Laserstrahl aus den Daten des Sensorsystems als solchen erkennt, ein Start eines Flugkörpers zum Schutz des Fahrzeugs vor dem Laserstrahl von der Steuereinheit gesteuert wird und der Flugkörper vom Fahrzeug aus startet. Der Flugkörper kann das Fahrzeug abschatten und/oder eine Laserquelle, die den Laserstrahl aussendet, anfliegen und bekämpfen. Dies geschieht zweckmäßigerweise so zügig, dass die am Fahrzeug deponierte Laserenergie noch nicht zu bedrohlichen Schäden geführt hat. Ein schneller Schutz kann durch das Starten des Flugkörpers vom Fahrzeug aus erreicht werden, da dann der Flugkörper bereits vor Ort ist und zur Abschattung in den Laserstrahl eintauchen und/oder zur Bekämpfung der Laserquelle zügig auf diese zufliegen kann.This object is achieved by a method of the type mentioned above, wherein the invention detects a sensor system of the vehicle laser radiation of the laser beam and a control unit of the vehicle detects the laser beam from the data of the sensor system as such, a start of a missile to protect the vehicle from the laser beam is controlled by the control unit and the missile starts from the vehicle. The missile can shade the vehicle and / or approach and combat a laser source emitting the laser beam. This is done expediently so quickly that the laser energy deposited on the vehicle has not yet led to threatening damage. A fast protection can be achieved by starting the missile from the vehicle, since then the missile is already on site and dive into the laser beam for shading and / or can quickly fly to combat the laser source on this.

Insbesondere im letzteren Fall ist der Flugkörper zweckmäßigerweise mit einem Raketenmotor ausgerüstet.Especially in the latter case, the missile is expediently equipped with a rocket motor.

Das Verfahren ist besonders geeignet zum Einsatz gegen eine Hochenergielaserquelle beziehungsweise einem Hochenergielaserstrahl. Ebenfalls vorteilhaft ist eine Abwehr eines Störlasers. Das Sensorsystem umfasst zumindest einen für Laserstrahlung sensitiven Sensor, der die Laserstrahlung des Laserstrahls detektiert. Hierfür ist der Sensor beziehungsweise das Sensorsystem zweckmäßigerweise in einem Strahlungsspektrum sensitiv, das üblicherweise für Hochenergielaser oder Störlaser verwendet wird. Um die Erkennung von Streustrahlung zu vereinfachen, kann das Spektrum, im dem der Sensor sensitiv ist, auf ein Band um die eine Laserwellenlänge beschränkt werden, die üblicherweise für Hochenergielaser verwendet wird. Beispielsweise liegt das Band maximal ±100 nm um die Wellenlänge von 3800 nm herum. Außerdem erkennt der Sensor zweckmäßigerweise für Laserstrahlung typische Charakteristiken, wie beispielsweise das Vorliegen von kohärenter Strahlung. Weiter ist es vorteilhaft, wenn das Sensorsystem mittels bildverarbeitender Methoden ein Laserstrahl als solchen in der Umgebung erkennt, beispielsweise anhand von Streustrahlung. Hierfür enthält das Sensorsystem vorteilhafterweise einen Bildsensor, beispielsweise einen Matrixdetektor.The method is particularly suitable for use against a high energy laser source or a high energy laser beam. Also advantageous is a defense of a sturgeon laser. The sensor system comprises at least one sensor sensitive to laser radiation, which detects the laser radiation of the laser beam. For this purpose, the sensor or the sensor system is expediently sensitive in a radiation spectrum which is usually used for high-energy lasers or interfering lasers. To facilitate the detection of stray radiation, the spectrum in which the sensor is sensitive may be limited to a band around the one laser wavelength commonly used for high energy lasers. For example, the band is at most ± 100 nm around the wavelength of 3800 nm. In addition, the sensor expediently recognizes characteristics typical of laser radiation, such as the presence of coherent radiation. Further, it is advantageous if the sensor system detects by means of image processing methods, a laser beam as such in the environment, for example on the basis of scattered radiation. For this purpose, the sensor system advantageously contains an image sensor, for example a matrix detector.

Das Sensorsystem detektiert Laserstrahlung des Laserstrahls, also von der Laserquelle direkt emittierte Strahlung und/oder aus dem Laserstrahl gestreute Laserstrahlung, beispielsweise durch die Streuung des Laserstrahls in der Luft, an Partikeln und/oder an einem Gegenstand. Das Sensorsystem nimmt die Strahlung auf und wandelt sie in ein Messsignal um. Aus dem Messsignal ermittelt die Steuereinheit zweckmäßigerweise eine Bedrohungsstufe der Laserstrahlung, beispielsweise durch eine Klassifikation in zumindest die Stufen bedrohlich oder harmlos. Dies kann beispielsweise über die gemessene Streulichtstärke in der Atmosphäre, einen Energieeintrag in das Sensorsystem, ein Streuspektrum und/oder über ein zeitliches Charakteristikum der Strahlung erfolgen, wie eine Pulsierung.The sensor system detects laser radiation of the laser beam, ie radiation directly emitted by the laser source and / or laser radiation scattered from the laser beam, for example by the scattering of the laser beam in the air, on particles and / or on an object. The sensor system absorbs the radiation and converts it into a measuring signal. From the measurement signal, the control unit expediently determines a threat level of the laser radiation, for example by a classification in at least the levels threatening or harmless. This can be done, for example, via the measured scattered light intensity in the atmosphere, an energy input into the sensor system, a spread spectrum and / or over a temporal characteristic of the radiation, such as a pulsation.

Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Luftfahrzeug, und kann Starrflügler oder ein Drehflügler, wie ein Hubschrauber sein. Die Erfindung ist jedoch auch zum Schützen eines Landfahrzeugs oder eines Wasserfahrzeugs vorteilhaft anwendbar. Das Fahrzeug kann ein bemanntes oder unbemanntes Fahrzeug sein.The vehicle is preferably an aircraft, and may be fixed-wing aircraft or a rotorcraft, such as a helicopter. However, the invention is also advantageously applicable for protecting a land vehicle or a watercraft. The vehicle may be a manned or unmanned vehicle.

Die Steuereinheit kann eine oder mehrere Recheneinheiten aufweisen, die im Fahrzeug an einer Stelle, über das Fahrzeug verteilt, im Fahrzeug und in Flugkörper oder ausschließlich in dem im Fahrzeug untergebrachten Flugkörper – und damit ebenfalls im Fahrzeug – angeordnet sein können. Die Steuereinheit erkennt den Laserstrahl als solchen und leitet einen Start des Flugköpers in Abhängigkeit vom Erkennungsergebnis ein. Ist ein Laserstrahl als solcher erkannt und ist er zudem als bedrohlich für das Fahrzeug eingestuft, so wird der Flugkörper vom Fahrzeug aus gestartet. Wird ein Laserstrahl nicht als solcher erkannt oder als nicht bedrohlich klassifiziert, unterbleibt das Starten des Flugkörpers zweckmäßigerweise.The control unit may have one or more arithmetic units that can be arranged in the vehicle at a location distributed over the vehicle, in the vehicle and in the missile or exclusively in the missile housed in the vehicle - and thus likewise in the vehicle. The control unit recognizes the laser beam as such and initiates a start of the flying body as a function of the recognition result. If a laser beam is recognized as such and it is also classified as threatening to the vehicle, the missile is launched from the vehicle. If a laser beam is not recognized as such or classified as non-threatening, the launching of the missile expediently fails.

Der Flugkörper ist zweckmäßigerweise ein Lenkflugkörper und insbesondere ein unbemannter Flugkörper. Er kann mit einem Raketenmotor und/oder einem Luft atmenden Motor, wie beispielsweise einem Turbinenantrieb, ausgestattet sein. Hierbei ist ein Luft atmender Motor bei einem Begleitschutz des Fahrzeugs durch den Flugkörper vorteilhaft, und ein Raketenmotor ist bei einer vorgesehenen Bekämpfung der Laserquelle vorteilhafter. Ebenfalls möglich ist ein Flugkörper ohne einen eigenen Motor, beispielsweise in Form eines Lenkgeschosses. Der Flugkörper umfasst zweckmäßigerweise eine Steuereinheit, die den Flugkörper lenkt, beispielsweise parallel zum Fahrzeug und/oder zur Laserquelle hin.The missile is expediently a guided missile and in particular an unmanned missile. He can use a rocket engine and / or an air-breathing engine, such as For example, a turbine drive, be equipped. In this case, an air-breathing engine is advantageous in accompanying the vehicle by the missile, and a rocket motor is more advantageous in an intended fight the laser source. Also possible is a missile without its own engine, for example in the form of a steering column. The missile expediently comprises a control unit which steers the missile, for example parallel to the vehicle and / or to the laser source.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nimmt das Sensorsystem den Laserstrahl von der Seite auf, und die Steuereinheit erkennt den Laserstrahl aus Sensordaten, die aus der Aufnahme von der Seite gewonnen wurden, insbesondere ausschließlich aus diesen Sensordaten. Auf diese Weise kann der Laserstrahl bereits erkannt werden, auch wenn er das Fahrzeug noch nicht getroffen hat, sodass eine frühzeitige Erkennung des Laserstrahls als solchen möglich ist. Da zudem bei einer Aufnahme von der Seite nur in der Luft gestreute Strahlung des Laserstrahls aufgenommen wird, kann auf einen starken Verbrennungsschutz des Sensorsystems verzichtet werden. Hierdurch wird eine Bildaufnahme erleichtert, da ungeschützte, bildverarbeitende Sensoren verwendet werden können. Ein von der Seite aufgenommener Laserstrahl ist als gerade Linie in der Umgebung erkennbar und kann insofern mittels bildverarbeitender Methoden als solcher erkannt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the sensor system picks up the laser beam from the side, and the control unit detects the laser beam from sensor data obtained from the recording from the side, in particular exclusively from these sensor data. In this way, the laser beam can already be detected, even if he has not yet hit the vehicle, so that early detection of the laser beam as such is possible. In addition, since in a recording of the side only in the air scattered radiation of the laser beam is recorded, can be dispensed with a strong combustion protection of the sensor system. As a result, an image acquisition is facilitated because unprotected, image-processing sensors can be used. A laser beam recorded from the side can be recognized as a straight line in the environment and can thus be recognized as such by means of image processing methods.

Durch den hohen Energieeintrag des Laserstrahls beim Auftreffen auf das Sensorsystem kann dieses innerhalb von Millisekunden zerstört werden. Um die Detektionsfähigkeit des Sensorsystems dennoch zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn das Sensorsystem mehrere lasersensitive Sensoren aufweist. Diese sind zweckmäßigerweise an verschiedenen Positionen an der Außenhülle des Fahrzeugs angeordnet, sodass sie den Laserstrahl von unterschiedlichen Orten detektieren können. Wird einer der Sensoren vom Laserstrahl getroffen und zerstört, kann die sensorische Tätigkeit des Sensorsystems von einem anderen Sensor weitergeführt beziehungsweise neu aufgenommen werden. Die Sensoren sind zweckmäßigerweise in einem Abstand von mehr als einem Meter voneinander beabstandet. Insbesondere ist jeweils zumindest ein Sensor in zumindest zwei Bereichen der Gruppe: vordere Hälfte des Rumpfs, hintere Hälfte des Rumpfs, obere Hälfte des Rumpfs, untere Hälfte des Rumpfs, an einem Flügel, angeordnet. Durch einen weiten Abstand der Sensoren voneinander kann außerdem der weitere Vorteil erreicht werden, dass eine Positionsberechnung einer Laserquelle durch Triangulation aus den Sensordaten von zumindest drei Sensoren möglich ist. Hierdurch kann die Position der Laserquelle in einfacher Weise bestimmt werden, und der Flugkörper kann auf diese Position eingewiesen werden.Due to the high energy input of the laser beam when hitting the sensor system, this can be destroyed within milliseconds. In order nevertheless to obtain the detection capability of the sensor system, it is advantageous if the sensor system has a plurality of laser-sensitive sensors. These are expediently arranged at different positions on the outer shell of the vehicle so that they can detect the laser beam from different locations. If one of the sensors is hit and destroyed by the laser beam, the sensory activity of the sensor system can be continued or resumed by another sensor. The sensors are expediently spaced apart at a distance of more than one meter. In particular, in each case at least one sensor is arranged in at least two regions of the group: front half of the fuselage, rear half of the fuselage, upper half of the fuselage, lower half of the fuselage, on a wing. By a wide distance of the sensors from each other can also be achieved the further advantage that a position calculation of a laser source by triangulation from the sensor data of at least three sensors is possible. In this way, the position of the laser source can be determined easily, and the missile can be instructed to this position.

Um einem gezielten und schnellen Zerstören der Sensoren durch eine auf die Sensoren gerichtete Bewegung des Laserstrahls entgegenzuwirken, ist es vorteilhaft, wenn im Betrieb des Sensorsystems zumindest ein Sensor des Sensorsystems abgedeckt ist. Insbesondere sieht ein regulärer Betrieb vor, dass stets ein Sensor von mehreren Sensoren des Sensorsystems abgedeckt ist. Bei einem überraschenden Angriff kann zumindest dieser Teil der Sensoren erhalten bleiben und für die Erkennung des Laserstrahls eingesetzt werden. Es ist insofern vorteilhaft, wenn nur ein Teil der Sensoren des Sensorsystems in die Umgebung des Fahrzeugs gerichtet ist und ein anderer Teil der Sensoren gegen die Umgebung abgedeckt ist. Weiter ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein abgedeckter Sensor in Abhängigkeit von der Funktionsfähigkeit eines der anderen Sensoren in die Umgebung gerichtet wird, insbesondere aus einem passiven Zustand in einen aktiven Zustand gebracht wird. Fällt ein Sensor aus, so kann ein anderer vom abgedeckten Zustand in den in die Umgebung gerichteten, aktiven Zustand gebracht werden und die Erkennung des Laserstrahls kann fortgesetzt werden. Beispielsweise kann ein erster Sensor während der Fahrt des Fahrzeugs die Umgebung des Fahrzeugs permanent nach Laserstrahlung untersuchen. Fällt dieser Sensor aus, beispielsweise weil er vom Laserstrahl getroffen wurde, wird ein anderer Sensor an einer anderen Position des Fahrzeugs zur weiteren Beobachtung aktiviert und hierdurch in die Umgebung gerichtet beziehungsweise geöffnet.In order to counteract targeted and rapid destruction of the sensors by a movement of the laser beam directed at the sensors, it is advantageous if at least one sensor of the sensor system is covered during operation of the sensor system. In particular, regular operation provides that one sensor is always covered by several sensors of the sensor system. In a surprising attack, at least this part of the sensors can be preserved and used for the detection of the laser beam. It is advantageous in that only a part of the sensors of the sensor system is directed into the environment of the vehicle and another part of the sensors is covered against the environment. Furthermore, it is advantageous if at least one covered sensor is directed into the environment depending on the functionality of one of the other sensors, in particular is brought from a passive state into an active state. If one sensor fails, another can be brought from the covered state to the active state directed to the environment, and the detection of the laser beam can be continued. For example, while the vehicle is in motion, a first sensor can permanently examine the surroundings of the vehicle for laser radiation. If this sensor fails, for example because it was hit by the laser beam, another sensor is activated at another position of the vehicle for further observation and thereby directed or opened into the environment.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zu Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Sensorsystems besteht darin, dass das Sensorsystem einen Mehrfachsensor mit mehreren Sensorköpfen aufweist. Diese können beispielsweise nacheinander in die Umgebung gerichtet werden. Vorteilhafterweise ist stets zumindest einer der Sensorköpfe verdeckt, während zumindest ein anderer der Sensorköpfen in die Umgebung gerichtet ist und detektiert. Der Mehrfachsensor kann beispielsweise ein Revolversensor sein, der mehrere Sensoren auf eine Trommel trägt. Ebenfalls möglich sind hintereinander eingesetzte Sensoren, wobei der vordere Sensor beziehungsweise ein mit ihm verbundenes Element, den dahinter liegenden Sensor abdeckt.Another advantageous possibility for maintaining the functionality of the sensor system is that the sensor system has a multiple sensor with multiple sensor heads. These can, for example, be directed one after the other into the environment. Advantageously, at least one of the sensor heads is always concealed, while at least one other of the sensor heads is directed into the environment and detected. The multiple sensor may be, for example, a turret sensor carrying a plurality of sensors on a drum. Also possible are successively used sensors, the front sensor or an element connected to it, covering the underlying sensor.

Insbesondere bei einem Luftfahrzeug ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Sensor des Sensorsystems ausschließlich in einen oberen Halbraum über dem Fahrzeug gerichtet ist. Bei einem Angriff eines Laserstrahls von unten kann der Sensor, insbesondere wenn er permanent in den oben Halbraum gerichtet ist, nicht direkt getroffen werden. Eine Erkennung des Laserstrahls ist dennoch über die Erfassung der Streustrahlung möglich.Particularly in the case of an aircraft, it is advantageous if at least one sensor of the sensor system is directed exclusively into an upper half space above the vehicle. In an attack of a laser beam from below, the sensor, especially if it is permanently directed in the above half-space, not be hit directly. A detection of the laser beam is still possible on the detection of scattered radiation.

Der vom Fahrzeug gestartete Flugkörper kann zur Bekämpfung der Laserquelle, die den Laserstrahl aussendet, herangezogen werden. Hierfür kann der Flugkörper direkt in die Laserquelle hinein fliegen und/oder durch eine Detonationsladung die Laserquelle zerstören, insbesondere durch eine kegelförmig nach vorne gerichtete Splitterladung. Hierzu ist es vorteilhaft, die Position der Laserquelle, entweder relativ zur Position und/oder Bewegungsrichtung des Fahrzeugs oder in absoluten Koordinaten, zu kennen. Wenn der Laserstrahl von einem Sensor von der Seite aus sensiert wird, kann er als gerade Linie mit einem abrupten Ende bestimmt werden. Der Endpunkt der Linie kann mit der Position der Laserquelle gleichgesetzt werden. The launched by the vehicle missile can be used to combat the laser source, which emits the laser beam. For this purpose, the missile can fly directly into the laser source and / or destroy the laser source by a detonation charge, in particular by a cone-shaped forward splitter charge. For this purpose, it is advantageous to know the position of the laser source, either relative to the position and / or direction of movement of the vehicle or in absolute coordinates. If the laser beam is sensed by a sensor from the side, it can be determined as a straight line with an abrupt end. The end point of the line can be equated with the position of the laser source.

Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit aus den Daten des Sensorsystems die Position einer Laserquelle bestimmt, die den Laserstrahl aussendet. Hierbei kann ein Strahlende des Laserstrahls erkannt werden und aus der Lage des Strahls die Position der Laserquelle bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Position aus Triangulation aus den Daten mehrerer Sensoren bestimmt werden. Die Position der Laserquelle kann als eine Richtung erfasst werden, beispielsweise als absolute Richtung oder als eine Richtung relativ zur Flugrichtung des Luftfahrzeugs. Ebenfalls ist es möglich, die Richtung als absolute, also geografische Richtung zu bestimmen.In this respect, it is advantageous if the control unit determines from the data of the sensor system the position of a laser source which emits the laser beam. In this case, a radiation end of the laser beam can be detected and the position of the laser source can be determined from the position of the beam. Alternatively or additionally, the position from triangulation can be determined from the data of several sensors. The position of the laser source can be detected as a direction, for example as an absolute direction or as a direction relative to the direction of flight of the aircraft. It is also possible to determine the direction as an absolute, ie geographical, direction.

Weiter ist eine Bestimmung einer Entfernung der Laserquelle vom Sensorsystem vorteilhaft. Dies kann besonders einfach unter Verwendung einer Flughöhe des Fahrzeugs geschehen. Ist die Richtung der Laserquelle und die Flughöhe bekannt, kann hieraus die Entfernung zur Laserquelle in einfacher Weise errechnet werden, insbesondere unter Einbeziehung topografischer Daten einer überflogenen Landschaft.Furthermore, a determination of a distance of the laser source from the sensor system is advantageous. This can be done particularly easily using a flying height of the vehicle. If the direction of the laser source and the altitude are known, the distance to the laser source can be calculated from this in a simple manner, in particular taking into account topographical data of an overflown landscape.

Um eine schnelle Bekämpfung der Laserquelle zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn der Start des Flugkörpers vollautomatisch erfolgt und insbesondere durch das Erkennen des Laserstrahls ausgelöst wird. Alternativ ist ein halbautomatisches Auslösen möglich, bei dem ein Bediener des Fahrzeugs ein Freigabesignal gibt und ein Auslösen erst nach dem Freigabesignal erfolgt, insbesondere vollautomatisch, beispielsweise erst, wenn eine Richtung beziehungsweise Position der Laserquelle mit ausreichender Sicherheit und Genauigkeit erkannt wurde. Ein Start des Flugkörpers erfolgt zweckmäßigerweise bereits vor einer Ausrichtung des Laserstrahls auf das Fahrzeug, also bevor das Fahrzeug vom Laserstrahl getroffen wurde.In order to enable rapid control of the laser source, it is advantageous if the launch of the missile is fully automatic and in particular triggered by the detection of the laser beam. Alternatively, a semi-automatic triggering is possible in which an operator of the vehicle gives an enable signal and triggering takes place only after the release signal, in particular fully automatically, for example, only when a direction or position of the laser source has been detected with sufficient certainty and accuracy. A start of the missile is expediently already before an alignment of the laser beam on the vehicle, so before the vehicle was hit by the laser beam.

Der Start des Flugkörpers kann aus einem Startgerät erfolgen, beispielsweise aus einem Container. Dieser kann im Rumpf des Fahrzeugs montiert sein, sodass insbesondere mehrere Flugkörper in einem Salvenschuss gleichzeitig oder unmittelbar sequenziell zum Schutz des Fahrzeugs gestartet werden können. Der Begriff „Start” kann hierbei einen Abschuss umfassen.The launch of the missile can take place from a starting device, for example from a container. This can be mounted in the fuselage of the vehicle, so that in particular several missiles can be started in a salvo shot simultaneously or immediately sequentially to protect the vehicle. The term "start" may in this case include a launch.

Um eine sehr schnelle Bekämpfung der Laserquelle zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn eine Ausrichtung eines Startgeräts des Flugkörpers in Abhängigkeit von der Lage des Laserstrahls erfolgt, insbesondere in Abhängigkeit von der Lage der Laserquelle. Es kann ein gezielter Abschuss in Richtung der Laserquelle erfolgen, sodass die Zeit für einen Umwegflug eingespart wird. Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn der Flugkörper gerichtet auf eine Laserquelle des Laserstrahls startet. Hierbei kann eine gekrümmte Flugbahn, beispielsweise unter Berücksichtigung ballistischer Einflusse, zum Einsatz kommen, sodass die Ausrichtung des Flugkörpers beim Start nicht in gerader Linie auf die Laserquelle erfolgen muss.In order to enable a very fast control of the laser source, it is advantageous if an alignment of a starting device of the missile takes place as a function of the position of the laser beam, in particular in dependence on the position of the laser source. It can be a targeted launch in the direction of the laser source, so that the time is saved for a detour flight. Accordingly, it is advantageous if the missile starts directed to a laser source of the laser beam. In this case, a curved trajectory, for example, taking into account ballistic influences, are used so that the alignment of the missile at the start does not have to be in a straight line to the laser source.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit im Flugkörper eine Zielanweisung auf eine Laserquelle des Laserstrahls an eine Steuereinheit des Flugkörpers übergibt. Dies kann vor dem Start des Flugkörpers und/oder insbesondere während des Flugs des Flugkörpers erfolgen, beispielsweise durch einen Datenlink vom Fahrzeug zum Flugkörper. Die Steuereinheit des Flugkörpers nimmt die Zielanweisung auf und lenkt den Flugkörper zur Laserquelle. Auf diese Weise kann der Flugkörper bereits gestartet werden, bevor die genaue Position der Laserquelle berechnet wurde.Further, it is advantageous if the control unit in the missile passes a target instruction on a laser source of the laser beam to a control unit of the missile. This can be done before the launch of the missile and / or in particular during the flight of the missile, for example by a data link from the vehicle to the missile. The control unit of the missile receives the target instruction and directs the missile to the laser source. In this way, the missile can already be started before the exact position of the laser source has been calculated.

Der Flug des Flugkörpers kann durch eine Steuereinheit des Flugkörpers selbständig gesteuert werden. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass die im Fahrzeug verbleibende Steuereinheit den Flug des Flugkörpers steuert beziehungsweise mitsteuert. Beispielsweise kann dem selbständig steuernden Flugkörper eine Ausweich- oder Abschattungsanweisung vom Fahrzeug ausgegeben werden, die dann von der Steuereinheit des Flugkörpers berücksichtigt wird.The flight of the missile can be controlled independently by a control unit of the missile. Additionally or alternatively, it is possible that the remaining in the vehicle control unit controls the flight of the missile or mitsteuert. For example, the self-controlling missile an escape or Abschattungsanweisung be issued by the vehicle, which is then taken into account by the control unit of the missile.

Eine Steuerung des Flugkörpers vom Fahrzeug aus ist auch dann vorteilhaft, wenn die Lage des Laserstrahls beziehungsweise der Laserquelle vom Fahrzeug genau ermittelt werden kann oder das Fahrzeug ein Auftreffen des Laserstrahls detektiert und den Flugkörper in eine Abschattungsposition delegiert. So können beispielsweise lasersensitive Stellen des Fahrzeugs gezielt durch die entsprechende Flugsteuerung des Flugkörpers abgeschattet werden, oder der Weiterflug des Flugkörpers kann bei einem zerstörten Sensor des Flugkörpers weiter zu Laserquelle hin gesteuert werden.A control of the missile from the vehicle is also advantageous if the position of the laser beam or the laser source can be accurately determined by the vehicle or the vehicle detects an impact of the laser beam and delegates the missile in a shading position. Thus, for example, laser-sensitive areas of the vehicle can be deliberately shadowed by the corresponding flight control of the missile, or the onward flight of the missile can be controlled in the case of a destroyed sensor of the missile further to the laser source.

Der Erfindung ist außerdem gerichtet auf ein Fahrzeug mit einem Sensorsystem zum Detektieren eines Laserstrahls. Erfindungsgemäß ist das Fahrzeug mit einem Flugkörper ausgestattet, der zur Bekämpfung einer Laserquelle des Laserstrahls und/oder zu einer Abschattung eines Elements des Luftfahrzeugs vorbereitet ist. Vorteilhafterweise enthält das Luftfahrzeug eine Steuereinheit, die dazu vorbereitet ist, den Laserstrahl aus den Daten des Sensorsystems als solchen zu erkennen und einen Start des Flugkörpers vom Fahrzeug zum Schutz des Fahrzeugs vor dem Laserstrahl zu steuern. The invention is also directed to a vehicle having a sensor system for detecting a laser beam. According to the invention, the vehicle is equipped with a missile which is prepared for controlling a laser source of the laser beam and / or for shading an element of the aircraft. Advantageously, the aircraft includes a control unit which is prepared to detect the laser beam from the data of the sensor system as such and to control a start of the missile from the vehicle to protect the vehicle from the laser beam.

Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in einigen abhängigen Ansprüchen zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden, insbesondere bei Rückbezügen von Ansprüchen, sodass ein einzelnes Merkmal eines abhängigen Anspruchs mit einem einzelnen, mehreren oder allen Merkmalen eines anderen abhängigen Anspruchs kombinierbar ist. Außerdem sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination sowohl mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar.The description of advantageous embodiments of the invention given so far contains numerous features that are summarized in several dependent claims in several groups. However, these features may conveniently be considered individually and grouped together into meaningful further combinations, in particular when reclaiming claims, so that a single feature of a dependent claim can be combined with a single, several or all features of another dependent claim. In addition, these features can be combined individually and in any suitable combination both with the method according to the invention and with the device according to the invention according to the independent claims.

So sind Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaften der entsprechenden Vorrichtungseinheit gegenständlich formuliert zu sehen und funktionale Vorrichtungsmerkmale auch als entsprechende Verfahrensmerkmale.Thus, process features can also be formulated formally as properties of the corresponding device unit and functional device features also as corresponding process features.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings. The embodiments serve to illustrate the invention and do not limit the invention to the combination of features specified therein, not even with respect to functional features. In addition, suitable features of each embodiment may also be explicitly considered isolated, removed from one embodiment, incorporated into another embodiment to complement it, and / or combined with any of the claims.

Es zeigen:Show it:

1 ein Luftfahrzeug unmittelbar vor einem Angriff durch ein Lasersystem, 1 an aircraft immediately before an attack by a laser system,

2 einen Revolversensor eines Sensorsystems des Luftfahrzeugs und 2 a turret sensor of a sensor system of the aircraft and

3 mehrere Verteidigungen des Luftfahrzeugs mit Hilfe von Flugkörpern. 3 several defenses of the aircraft with the help of missiles.

1 zeigt ein Fahrzeug 2 in Form eines Luftfahrzeugs, das in diesem Fall als Verkehrsflugzeug zum Transport von Passagieren oder Luftfracht ausgeführt ist. In einer Landschaft 4, über die das Fahrzeug 2 fliegt, ist ein Lasersystem 6 positioniert, das in dem in 1 dargestellten Moment einen Laserstrahl 8, der durch eine Laserquelle 10 erzeugt wird, in den Himmel richtet. Das Lasersystem 6 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel am Boden platziert und unbeweglich. Es ist jedoch auch möglich, dass das Lasersystem 6 beweglich ist und beispielsweise in einem Luftfahrzeug montiert ist. Alle im Folgenden beschriebenen und auf die Laserquelle 10 bezogenen Details sind dann entsprechend auf die Beweglichkeit bzw. Höhe über dem Boden anzupassen. 1 shows a vehicle 2 in the form of an aircraft, which in this case is designed as an airliner for the transport of passengers or airfreight. In a landscape 4 about which the vehicle 2 flies, is a laser system 6 positioned in the in 1 represented moment a laser beam 8th by a laser source 10 is generated, aimed at the sky. The laser system 6 is placed in the embodiment shown on the ground and immovable. However, it is also possible that the laser system 6 is movable and mounted for example in an aircraft. All described below and the laser source 10 Related details are then adjusted accordingly to the mobility or height above the ground.

Das Lasersystem 6 ist ein Hochenergielasersystem, das den Laserstrahl 8 vorwiegend im infraroten Spektralbereich aussendet, beispielsweise bei 3,8 μm, wobei der Laserstrahl 8 über eine Distanz von mehreren Kilometern genügend Energie transportiert, um empfindliche Teile des Luftfahrzeugs zu zerstören und hierdurch dessen Flugfähigkeit akut zu gefährden. Das Lasersystem 6 dient zum Bekämpfen von Luftfahrzeugen und weist eine Steuereinheit auf, die den Laserstrahl 8 auf das Fahrzeug 2 schwenkt und den Laserstrahl 8 automatisiert der Bewegung des Luftfahrzeugs 2 nachführt. In der Steuereinheit ist eine lasersensitive Stelle des Fahrzeugs 2 hinterlegt, auf die der Laserstrahl 8 mittels bildverarbeitender Methoden automatisch gerichtet wird, um die im Lasersystem 6 bildhaft hinterlegte Stelle des Luftfahrzeugs 2 über einen Zeitraum von einigen Sekunden zu bestrahlen und hierdurch zu zerstören.The laser system 6 is a high energy laser system that uses the laser beam 8th emits primarily in the infrared spectral range, for example, at 3.8 microns, wherein the laser beam 8th transported enough energy over a distance of several kilometers to destroy sensitive parts of the aircraft and thereby endangering its flying capacity. The laser system 6 is used to combat aircraft and has a control unit that controls the laser beam 8th on the vehicle 2 pivots and the laser beam 8th automates the movement of the aircraft 2 readjusts. In the control unit is a laser-sensitive point of the vehicle 2 deposited on which the laser beam 8th By means of image processing methods is automatically directed to those in the laser system 6 pictorially deposited location of the aircraft 2 over a period of a few seconds to irradiate and thereby destroy.

Anstelle des Hochenergielasersystems 6 kann ein Designatorlasersystem bzw. Markierlasersystem bekämpft oder gestört werden, das das Fahrzeug 2 anleuchtet, um einen Lenkflugkörper in das Fahrzeug 2 zu steuern. Durch eine Abschattung des Fahrzeugs 2 und/oder eine Zerstörung der Laserquelle 10 kann diese Markierung gestört werden, so dass der angreifende Lenkflugkörper das Fahrzeug 2 nicht finden kann. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein stationäres Hochenergielasersystem 6, ohne dass damit eine Einschränkung auf dieses System verbunden wäre.Instead of the high energy laser system 6 For example, a designator laser system or marking laser system can be fought or disturbed that the vehicle 2 Illuminates to a guided missile in the vehicle 2 to control. By a shading of the vehicle 2 and / or destruction of the laser source 10 This mark can be disturbed, so that the attacking missile the vehicle 2 can not find. The following description relates to a stationary high energy laser system 6 without being limited to this system.

Zum Schützen des Fahrzeugs 2 weist dieses zumindest einen Flugkörper 12, 14 auf, wobei in 1 zur Erläuterung mehrerer Schutzverfahren drei Flugkörper 12 und ein Flugkörper 14 dargestellt sind. Des Weiteren weist das Luftfahrzeug ein Sensorsystem 16 mit einer Mehrzahl von Sensoren 18 auf, die jeweils mit einer Steuereinheit 20 signaltechnisch verbunden sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Luftfahrzeug mit fünf Sensoren 18 ausgestattet, einer in der hinteren Hälfte des Rumpfs, einer in der vorderen Hälfte des Rumpfs, je einer an einem Flügel des Luftfahrzeugs und einem nach oben gerichteten Sensor 18 an der oberen Hälfte des Rumpfs des Luftfahrzeugs.To protect the vehicle 2 this has at least one missile 12 . 14 on, in 1 to explain several protection methods three missiles 12 and a missile 14 are shown. Furthermore, the aircraft has a sensor system 16 with a plurality of sensors 18 on, each with a control unit 20 signal technically connected. In the exemplary embodiment shown, the aircraft is with five sensors 18 one in the rear half of the fuselage, one in the front half of the fuselage, one on each wing of the aircraft and one sensor upwards 18 on the upper half of the fuselage of the aircraft.

Zum Schutz des Luftfahrzeugs ist zunächst nur einer der Sensoren 18 des Sensorsystems 16 aktiv, und die anderen der Sensoren 18 sind abgedeckt. Abgedeckt bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das lasersensitive Element des entsprechenden Sensors 18 durch ein laserfestes Abdeckelement derart verdeckt ist, dass es durch einen von außen auf das Luftfahrzeug 2 einstrahlenden Laserstrahl 8 nicht zerstört, insbesondere nicht erreicht werden kann. Aktiv bedeutet hingegen in diesem Zusammenhang, dass ein Blickfeld des lasersensitiven Elements in die Umgebung frei ist und der Sensor 18 Sensordaten aufnimmt und an die Steuereinheit 20 weitergibt. Durch diese Sicherheitsmaßnahme kann erreicht werden, dass nicht sämtliche Sensoren 18 durch mehrere Laserstrahlen 8 oder durch einen sehr schnell über den Flugzeugrumpf wandernden Laserstrahl 8 zerstört werden, bevor der Laserstrahl 8 an sich erkannt wurde. Durch den weiten Abstand der Sensoren 18 voneinander wird außerdem ein schnelles Abrastern der einzelnen Sensoren 18 durch den Laserstrahl 8 erschwert. Zudem ist einer der Sensoren 18 nach oben ausgerichtet und durch einen von unten auf das Luftfahrzeug 2 einstrahlenden Laserstrahl 8 nicht erreichbar. Nach oben ausgerichtet bedeutet insbesondere in diesem Zusammenhang, dass der Sensor 18 bei einem waagerechten Flug des Luftfahrzeugs ausschließlich in den oberen Halbraum gerichtet ist. Dieser Sensor 18 ist hierdurch sehr gut geschützt und zudem dazu geeignet, den Laserstrahl 8 aus Streustrahlung des Laserstrahls 8 in der Atmosphäre zu erkennen.To protect the aircraft is initially only one of the sensors 18 of the sensor system 16 active, and the other of the sensors 18 are covered. Covered in this context means that the laser-sensitive element of the corresponding sensor 18 is covered by a laser-resistant cover such that it by an external to the aircraft 2 radiating laser beam 8th not destroyed, in particular can not be achieved. Active means in this context that a field of view of the laser-sensitive element is free in the environment and the sensor 18 Record sensor data and to the control unit 20 passes. This safety measure can be achieved that not all sensors 18 by several laser beams 8th or by a laser beam traveling very fast over the fuselage 8th be destroyed before the laser beam 8th was recognized. Due to the wide distance of the sensors 18 apart from each other will also be a quick scanning of the individual sensors 18 through the laser beam 8th difficult. In addition, one of the sensors 18 oriented upwards and through the bottom of the aircraft 2 radiating laser beam 8th not available. Aligned upward means, in particular in this context, that the sensor 18 is aimed at a horizontal flight of the aircraft exclusively in the upper half-space. This sensor 18 is thus very well protected and also suitable for the laser beam 8th from scattered radiation of the laser beam 8th to recognize in the atmosphere.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sei der vordere Sensor 18 des Sensorsystems 16 aktiv und die übrigen Sensoren 18 sind abgedeckt. Der Sensor ist als Revolversensor ausgeführt und schematisch im 2 dargestellt.At the in 1 shown embodiment is the front sensor 18 of the sensor system 16 active and the other sensors 18 are covered. The sensor is designed as a revolver sensor and schematically in 2 shown.

2 zeigt einen der Sensoren 18 des Sensorsystems 16 aus 1. Der Sensor 18 umfasst sechs Sensorköpfen 22, von denen fünf der Sensorköpfe 22 durch ein Abdeckelement 24, beispielsweise eine Metallplatte, abgedeckt sind. Einer der Sensorköpfe 22 liegt hinter einer Öffnung 26 des Abdeckelements 24, ist somit in die Umgebung ausgerichtet und kann in die Umgebung schauen und Laserstrahlung detektieren. Die Sensorköpfe 22 sind um eine gemeinsame Achse verschwenkbar, wie in 2 durch den gekrümmten Pfeil angedeutet ist. Ist der im Moment aktive Sensorkopf 22 zerstört, kann der Revolver um 60° weitergedreht werden, sodass der nächste Sensorkopf 22 hinter der Öffnung 26 zu liegen kommt und die Detektierung aufnehmen kann. 2 shows one of the sensors 18 of the sensor system 16 out 1 , The sensor 18 includes six sensor heads 22 of which five are the sensor heads 22 through a cover 24 , For example, a metal plate covered. One of the sensor heads 22 lies behind an opening 26 of the cover 24 , is thus oriented in the environment and can look into the environment and detect laser radiation. The sensor heads 22 are pivotable about a common axis, as in 2 indicated by the curved arrow. Is the currently active sensor head 22 destroyed, the revolver can be further rotated by 60 °, so that the next sensor head 22 behind the opening 26 comes to rest and record the detection.

In der Mitte und ebenfalls hinter dem Abdeckelement 24 angeordnet ist ein weiterer Sensorkopf 28, der die Aufgabe hat, zu erkennen, wenn ein Hochenergielaserstrahl 8 auf den Sensor 18 gerichtet ist. Der Sensorkopf 28 ist zwar nicht in der Lage, Laserstrahlung an sich zu detektieren, er misst jedoch einen Energieeintrag auf dem Abdeckelement 24, sodass ein Aktivschalten eines unbeschädigten Sensorkopfs 22 vermieden werden kann, solange der Laserstrahl 8 auf den Sensor 18 gerichtet ist.In the middle and also behind the cover element 24 arranged is another sensor head 28 which has the task of detecting if a high energy laser beam 8th on the sensor 18 is directed. The sensor head 28 Although not able to detect laser radiation itself, but it measures an energy input on the cover 24 , so that an active switching an undamaged sensor head 22 can be avoided as long as the laser beam 8th on the sensor 18 is directed.

Die übrigen der Sensoren 18 des Luftfahrzeugs 2 können wie der in 2 dargestellte Sensor 18 ausgeführt sein. In einer vereinfachten Version weisen jedoch die übrigen der Sensoren 18 nur einen Sensorkopf 22 und den Sensorkopf 28 und ein bewegliches Abdeckelement 24 auf. Solange der Laserstrahl 8 auf den Sensor gerichtet ist, verdeckt das Abdeckelement den laserstrahlungssensitiven Sensorkopf 22. Erst wenn die Steuereinheit 20 die Aktivierung des Sensors freigegeben hat und als zusätzliche Bedingung der Laserstrahl 8 nicht auf dem Sensor 18 ruht, wird der Sensorkopf 22 und damit der Sensor 18 aktiv geschaltet.The rest of the sensors 18 of the aircraft 2 can like the in 2 illustrated sensor 18 be executed. In a simplified version, however, the remainder of the sensors point 18 only one sensor head 22 and the sensor head 28 and a movable cover member 24 on. As long as the laser beam 8th directed to the sensor, the cover conceals the laser radiation-sensitive sensor head 22 , Only when the control unit 20 has enabled the activation of the sensor and as an additional condition the laser beam 8th not on the sensor 18 resting, the sensor head becomes 22 and thus the sensor 18 switched active.

Die Sensorköpfe 22 umfassen jeweils Bildsensoren hinter einer 180°-Optik, sodass die Szenerie einer Halbkugel des Umraums auf ein lasersensitives Element abgebildet wird. Hierdurch kann ein Bild des Laserstrahls 8 in der Umgebung aufgenommen werden, und hieraus können weitere Informationen zum Laserstrahl 8 ermittelt werden, wie Geometrie, Lage und Intensität des Laserstrahls. Aus der Geometrie erkennt die Steuereinheit 20 des Sensorsystems 16 insbesondere mittels bildverarbeitender Methoden den Laserstrahl 8 als solchen. Als geometrische Merkmale können verwendet werden, dass der Laserstrahl als gerader Strich in der Landschaft gesehen wird. Außerdem weist er ein scharf begrenztes Ende an der Laserquelle 10 auf. An seinem anderen Ende wird der Laserstrahl jedoch – sofern er nicht auf einen Gegenstand trifft – immer schwächer, wie in 1 dargestellt ist, sodass ein definiertes Ende nicht ohne weiteres ermittelbar ist. Auch dieses Merkmal des oberen Abschwächens der Laserstrahlung kann zur Lasererkennung genutzt werden.The sensor heads 22 each comprise image sensors behind a 180 ° optics, so that the scenery of a hemisphere of the surrounding space is imaged onto a laser-sensitive element. This allows an image of the laser beam 8th can be recorded in the environment, and from this can provide more information about the laser beam 8th be determined, such as geometry, position and intensity of the laser beam. From the geometry recognizes the control unit 20 of the sensor system 16 in particular by means of image processing methods, the laser beam 8th as such. As geometrical features can be used that the laser beam is seen as a straight line in the landscape. It also has a sharply defined end at the laser source 10 on. At its other end, however, the laser beam becomes weaker, as long as it does not strike an object 1 is shown, so that a defined end is not readily determinable. This feature of the upper attenuation of the laser radiation can also be used for laser detection.

Aus den geometrischen Daten des Laserstrahls 8 sowie dessen Spektrum und Strahlungsintensität klassifiziert die Steuereinheit 20 den Laserstrahl 8 zunächst in die drei Stufen harmlos, potentiell gefährlich und gefährlich. Bei einer Klassifikation in die Stufe harmlos wird der Laserstrahl 8, der beispielsweise durch einen Laserpointer erzeugt wird, weiter beobachtet, jedoch wird weder der Laserstrahl 8 abgeschattet noch die Laserquelle 10 bekämpft. Bei einer Klassifikation in eine der beiden anderen Stufen wird eine Abschattung und/oder Bekämpfung vorbereitet. Hierzu wird ein Kanister 30, der zumindest einen der Flugkörper 12 beherbergt, in die Richtung der Laserquelle 10 verschwenkt. Diese Verschwenkbarkeit ist in 1 durch den gekrümmten Doppelpfeil am Kanister 30 angedeutet. Alternativ oder zusätzlich wird der Abwurf des Flugkörpers 14 aus dem Rumpf des Luftfahrzeugs 2 vorbereitet. Bei einer Klassifizierung in die höchste der Bedrohungsklassen wird die Bekämpfung und/oder Abschattung eingeleitet. Hierzu ist beispielsweise eine Freigabe eines Bedieners des Luftfahrzeugs 2, beispielsweise eines Piloten, notwendig. Diese wurde jedoch bereits vorab gegeben, beispielsweise weil bekannt ist, dass das Luftfahrzeug durch eine potentiell gefährliche Region fliegt.From the geometrical data of the laser beam 8th as well as its spectrum and radiation intensity classifies the control unit 20 the laser beam 8th first in the three stages harmless, potentially dangerous and dangerous. In a classification in the level harmless the laser beam 8th which is generated by a laser pointer, for example, is further observed, but neither the laser beam becomes 8th the laser source is still shading 10 fought. at a classification into one of the other two levels is a shadowing and / or combat prepared. This is a canister 30 , the at least one of the missiles 12 houses, in the direction of the laser source 10 pivoted. This pivoting is in 1 through the curved double arrow on the canister 30 indicated. Alternatively or additionally, the ejection of the missile 14 from the fuselage of the aircraft 2 prepared. Classification into the highest of the threat classes will initiate combat and / or shadowing. This is for example a release of an operator of the aircraft 2 , for example, a pilot, necessary. However, this has already been given in advance, for example because it is known that the aircraft is flying through a potentially dangerous region.

Sowohl für die Abschattung als auch für eine Bekämpfung der Laserquelle 10 ist es vorteilhaft, wenn die Position der Laserquelle 10 bekannt ist. Diese ermittelt die Steuereinheit 20 beispielsweise aus der Geometrie des Laserstrahls 8. So kann an der Stelle des abrupten Endes des Laserstrahls 8 die Laserquelle 10 vermutet werden. Außerdem kann dem Laserstrahl 8 eine Richtung gegeben werden, zumindest eine grobe Richtung oben und unten, wobei die Laserquelle 10 nur an einem unteren Ende des Laserstrahls 8 positioniert ist. Auf diese Weise kann eine Richtung der Laserquelle 10 relativ zum Luftfahrzeug 2 ermittelt werden. Aus der Richtung und einer Flughöhe des Luftfahrzeugs und zweckmäßigerweise einer Topografie der überflogenen Landschaft, kann auch die Entfernung zwischen Luftfahrzeug und Laserquelle 10 bestimmt werden, insbesondere werden die absoluten geografischen Koordinaten der Laserquelle 10 bestimmt.Both for shading and to combat the laser source 10 It is advantageous if the position of the laser source 10 is known. This determines the control unit 20 for example, from the geometry of the laser beam 8th , So, in place of the abrupt end of the laser beam 8th the laser source 10 be suspected. In addition, the laser beam can 8th be given a direction, at least a rough direction at the top and bottom, the laser source 10 only at a lower end of the laser beam 8th is positioned. In this way, a direction of the laser source 10 relative to the aircraft 2 be determined. From the direction and altitude of the aircraft, and conveniently a topography of the overflown landscape, the distance between the aircraft and the laser source can also be determined 10 In particular, the absolute geographic coordinates of the laser source are determined 10 certainly.

Die Erkennung des Laserstrahls 8 erfolgt insofern durch eine Aufnahme des Laserstrahls 8 von der Seite, wobei aus dem Laserstrahl 8 an der Atmosphäre gestreute Laserstrahlung aufgenommen wird. Dies kann auch durch den nach oben gerichteten Sensor 18 geschehen, dessen Blick auf die Laserquelle 10 verstellt ist. Anhand der Ausrichtung des sichtbaren Teils des Laserstrahls 8 kann ferner ein weiterer Verlauf des Laserstrahls 8 in der Umgebung extrapoliert werden.The detection of the laser beam 8th takes place insofar by a recording of the laser beam 8th from the side, being out of the laser beam 8th At the atmosphere scattered laser radiation is recorded. This can also be done by the sensor pointing upwards 18 done, whose view of the laser source 10 is displaced. Based on the orientation of the visible part of the laser beam 8th can also be a further course of the laser beam 8th be extrapolated in the area.

Für den Fall, dass der Laserstrahl 8 bereits auf das Luftfahrzeug 2 gerichtet ist und somit das undefinierte obere Ende nicht mehr als solches zu erkennen ist und der Laserstrahl 8 sowohl oben als auch unten ein abruptes Ende aufweist, kann die Ermittlung der Position der Laserquelle 10 durch einen anderen der Sensoren 18 des Sensorsystems 16 vorgenommen werden, beispielsweise durch einen Sensor 18 an einem Flügel des Luftfahrzeugs 2. Dieser erkennt den Laserstrahl 8 an sich und beide abrupte Enden, wobei die Steuereinheit 20 das untere abrupte Ende des Laserstrahls 8 als Standort der Laserquelle 10 auswählt. Ebenfalls möglich ist eine Positionsbestimmung der Laserquelle 10 mittels Triangulation. Sobald drei oder mehr Sensoren 18 den Laserstrahl 8 erkannt und dessen unteres abruptes Ende bestimmt haben, kann neben der Richtung der Laserquelle 10 auch deren Entfernung durch die bekannte Ausrichtung der Sensoren 18 am Luftfahrzeug 2 zueinander bestimmt werden.In the event that the laser beam 8th already on the aircraft 2 is directed and thus the undefined upper end is no longer recognizable as such and the laser beam 8th Both up and down has an abrupt end, the determination of the position of the laser source 10 through another of the sensors 18 of the sensor system 16 be made, for example by a sensor 18 on a wing of the aircraft 2 , This detects the laser beam 8th in itself and both abrupt ends, the control unit 20 the lower abrupt end of the laser beam 8th as the location of the laser source 10 selects. Also possible is a position determination of the laser source 10 by triangulation. Once three or more sensors 18 the laser beam 8th can be detected and its lower abrupt end determined, in addition to the direction of the laser source 10 also their removal by the known orientation of the sensors 18 on the aircraft 2 be determined to each other.

Zum Schutz des Luftfahrzeugs wird nun zumindest ein Flugkörper 12, 14 vom Luftfahrzeug gestartet. Die Steuerung des Starts übernimmt die Steuereinheit 20 des Sensorsystems 16, die auch ein Teil einer zentralen Fahrzeugsteuerung des Fahrzeugs 2 sein kann.To protect the aircraft is now at least one missile 12 . 14 started from the aircraft. The control of the start takes over the control unit 20 of the sensor system 16 which also forms part of a central vehicle control of the vehicle 2 can be.

3 zeigt zwei Ausführungsbeispiele zum Schützen des Luftfahrzeugs, die einzeln oder in Kombination durchgeführt werden können. In einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Flugkörper 12 in Form einer Lenkrakete gestartet. Dieser Flugkörper 12 wird aus dem Kanister 30 gestartet, beispielsweise durch einen Abwurf, einen Abschuss und/oder einen Start eines Raketenmotors des Flugkörpers 12. Da der Flugkörper 12 durch die Ausrichtung des Kanisters 30 auf die Laserquelle 10 bereits zur Laserquelle 10 hin ausgerichtet ist, können Umwege vermieden und der Flugkörper 12 in direkter Linie zur Laserquelle 10 geschickt werden. Alternativ zur Lenkrakete können auch andere Lenkflugkörper zum Einsatz kommen, beispielsweise lenkbare Geschosse. Auch diesen ist eine Steuereinheit 32 zur Steuerung des gelenkten Flugs und ein Lenksystem 34 zur Durchführung der Lenkung zueigen. Weiter umfasst der Flugkörper 12 zweckmäßigerweise einen Wirkteil 36 mit einer Sprengladung zur Bekämpfung der Laserquelle 10. Je nach Ausführung kann der Lenkflugkörper 12 einen Raketenmotor zur selbstständigen Beschleunigung aufweisen. 3 shows two embodiments for protecting the aircraft, which can be performed individually or in combination. In a first embodiment, a missile 12 started in the form of a steering rocket. This missile 12 gets out of the canister 30 started, for example, by a drop, a launch and / or a launch of a missile engine of the missile 12 , Because the missile 12 by the orientation of the canister 30 on the laser source 10 already to the laser source 10 oriented, detours can be avoided and the missile 12 in direct line to the laser source 10 sent. As an alternative to the guided missile, other guided missiles may also be used, for example steerable projectiles. This is also a control unit 32 for controlling the steered flight and a steering system 34 to carry out the steering. Next includes the missile 12 expediently an active part 36 with an explosive charge to combat the laser source 10 , Depending on the design of the missile 12 have a rocket motor for independent acceleration.

Die Steuerung des Flugkörpers 12 kann selbstständig durch die Steuereinheit 32 des Flugkörpers 12 erfolgen. Ebenso ist es möglich, dass die Steuerung durch die Steuereinheit 20 des Luftfahrzeugs erfolgt, entweder zusätzlich oder selbstständig durch die Vorgabe entsprechender Kommandos an die Steuereinheit 32 des Flugkörpers 12. Auf diese Weise wird der Flugkörper 12 an oder in die Laserquelle 10 gesteuert, sodass diese zerstört wird. Kurz bevor der Flugkörper 12 die Laserquelle 10 erreicht, kann der Wirkteil 36 gezündet werden, der eine Splitterladung kegelförmig nach vorne schleudert und die Laserquelle 10 hierdurch zerstört. Die Zündung des Wirkteils 36 kann durch einen Aufschlagzünder oder einen Annäherungszünder erfolgen, der im Flugkörperkopf angeordnet ist.The control of the missile 12 can independently by the control unit 32 of the missile 12 respectively. It is also possible that the control by the control unit 20 the aircraft takes place, either in addition or independently by the specification of appropriate commands to the control unit 32 of the missile 12 , That way, the missile becomes 12 on or in the laser source 10 controlled so that it is destroyed. Just before the missile 12 the laser source 10 reached, the active part can 36 be ignited, which hurls a splinter charge cone forward and the laser source 10 destroyed by this. The ignition of the active part 36 can be done by an impact fuse or a proximity fuse located in the missile head.

Der Flug des Flugkörpers 12 wird zweckmäßigerweise durch den Laserstrahl 8 geführt. Hierzu kann dieser durch das Sensorsystem 16 des Luftfahrzeugs weiter beobachtet werden, und im Flugkörper 12 können entsprechende Steuersignale gegeben werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Flugkörper 12 den Laserstrahl 8 selbstständig als Flugführung verwendet und in Abhängigkeit von dessen Ausrichtung im Raum seinen eigenen Flug lenkt. Der Flugkörper 12 fliegt somit geführt vom Laserstrahl 8 selbständig in die Laserquelle 10. Hierbei kann der Flug im Laserstrahl 8 oder außen entlang des Laserstrahls 8 beziehungsweise mit einem zweckmäßigerweise vorbestimmten Abstand am Laserstrahl 8 entlang geführt werden.The flight of the missile 12 is suitably by the laser beam 8th guided. For this purpose, this can be done by the sensor system 16 of the aircraft and in the missile 12 appropriate control signals can be given. Alternatively or additionally, it is possible that the missile 12 the laser beam 8th independently used as a flight guidance and depending on its orientation in space directs its own flight. The missile 12 thus flies guided by the laser beam 8th independently in the laser source 10 , This can be the flight in the laser beam 8th or outside along the laser beam 8th or with a suitably predetermined distance at the laser beam 8th be guided along.

Insbesondere bei einer selbstständigen Steuerung des Flugkörpers 12 zur Laserquelle 10 ist die Übergabe einer Zielanweisung von der Steuereinheit 20 an die Steuereinheit 32 vorteilhaft. Hierdurch kann zumindest eine Grobnavigation im ersten Teil des Anflugs erheblich erleichtert werden.In particular, in an independent control of the missile 12 to the laser source 10 is the transfer of a destination instruction from the control unit 20 to the control unit 32 advantageous. As a result, at least a rough navigation in the first part of the approach can be considerably facilitated.

Im anderen Ausführungsbeispiel wird der Flugkörper 14 aus dem Rumpf des Luftfahrzeugs abgeworfen, und dieser beginnt seinen Flug, der im Wesentlichen parallel zum Flug des Luftfahrzeugs verläuft. Zweck dieses Flugs ist es, das Luftfahrzeug, insbesondere zumindest lasersensible Stellen des Luftfahrzeugs 2, vom Laserstrahl 8 abzuschatten. Der Flugkörper 14 ist mit einem Luft atmenden Verbrennungsmotor, beispielsweise einer Turbine angetrieben, sodass ein langer Flug in Begleitung des Luftfahrzeugs möglich ist. Alternativ oder zusätzlich ist ein Raketenmotor möglich, insbesondere ein Festbrennstoffmotor, der hinsichtlich seiner Leistung auf die Fluggeschwindigkeit des Luftfahrzeugs abgestimmt ist. Der Flugkörper 14 ist mit großflächigen Flügeln zur großflächigen Abschattung des Luftfahrzeugs ausgestattet. Zumindest die gesamte untere Seite des Flugkörpers 14 ist lasergehärtet ausgeführt, sodass eine Bestrahlung von zumindest zwei Minuten durch den Hochenergielaserstrahl 8 keine den Flug beeinträchtigende Zerstörung am Flugkörper 14 erzeugt.In the other embodiment, the missile 14 dropped from the fuselage of the aircraft, and this begins its flight, which is substantially parallel to the flight of the aircraft. The purpose of this flight is the aircraft, in particular at least laser-sensitive locations of the aircraft 2 , from the laser beam 8th shade off. The missile 14 is powered by an air-breathing internal combustion engine, such as a turbine, so that a long flight is possible in the company of the aircraft. Alternatively or additionally, a rocket motor is possible, in particular a solid fuel motor, which is tuned in terms of its performance on the airspeed of the aircraft. The missile 14 is equipped with large wings for large-scale shading of the aircraft. At least the entire lower side of the missile 14 is laser-hardened, so that it can be irradiated for at least two minutes by the high-energy laser beam 8th no destruction affecting the flight on the missile 14 generated.

Zum Halten des Flugkörpers 14 im Laserstrahl 8 bestehen mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise kann die Position des Laserstrahls 8 im Raum bzw. dessen Ende auf dem Fahrzeug 2 durch Sensoren 18 des Sensorsystems 16 ermittelt werden. Entsprechende Steuersignale werden von der Steuereinheit 20 an eine Steuereinheit 40 des Flugkörpers 14 gegeben.To hold the missile 14 in the laser beam 8th There are several possibilities. For example, the position of the laser beam 8th in the room or its end on the vehicle 2 through sensors 18 of the sensor system 16 be determined. Appropriate control signals are from the control unit 20 to a control unit 40 of the missile 14 given.

Eine Alternative oder zusätzliche Möglichkeit besteht darin, dass der Flugkörper 14 die Abschattung selbst bestimmt und hieraus seinen Flug regelt. So weist der Flugkörper 14 einen nach oben gerichteten lasersensitiven Sensor auf, der das Luftfahrzeug 2 von unten beobachtet. Ein Auftreffen des Laserstrahls 8 auf dem Luftfahrzeug 2 wird erkannt, und der Flugkörper 14 wird so gesteuert, dass der Bestrahlungsfleck des Laserstrahls 8 auf dem Luftfahrzeug 2 verschwindet. Hierzu wird der Flug so geregelt, dass die Steuergröße, nämlich die Sichtbarkeit des Laserflecks auf dem Luftfahrzeug 2, verschwindet oder zumindest verringert wird. Dies wird durch eine insbesondere vollständige Abschattung erreicht. Wenn andererseits der Laserstrahl 8 vom Luftfahrzeug weg bewegt wird, verschwindet der Laserfleck ebenfalls. In diesem Fall begleitet der Flugkörper 14 das Luftfahrzeug noch eine vorgegebene Strecke bzw. Zeitdauer weiter, um einen Schutz gegen den potentiell wieder gefährlichen Laserstrahl 8 aufrecht zu erhalten.An alternative or additional possibility is that the missile 14 determines the shading itself and from this regulates his flight. This is how the missile points 14 an upward-facing laser-sensitive sensor on the aircraft 2 observed from below. An impact of the laser beam 8th on the aircraft 2 is detected, and the missile 14 is controlled so that the irradiation spot of the laser beam 8th on the aircraft 2 disappears. For this purpose, the flight is controlled so that the control variable, namely the visibility of the laser spot on the aircraft 2 , disappears or at least decreases. This is achieved by a particular complete shading. On the other hand, if the laser beam 8th away from the aircraft, the laser spot also disappears. In this case, the missile accompanies 14 the aircraft still a predetermined distance or duration of time to provide protection against the potentially dangerous laser beam 8th to maintain.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Fahrzeugvehicle
44: Landschaftlandscape
66: Lasersystemlaser system
88th: Laserstrahllaser beam
1010: Laserquellelaser source
1212: Flugkörpermissile
1414: Flugkörpermissile
1616: Sensorsystemsensor system
1818: Sensorsensor
2020: Steuereinheitcontrol unit
2222: Sensorkopfsensor head
2424: Abdeckelementcover
2626: Öffnungopening
2828: Sensorkopfsensor head
3030: Kanistercanister
3232: Steuereinheitcontrol unit
3434: Lenksystemsteering system
3636: Wirkteilactive part
3838: Raketenmotorrocket engine
4040: Steuereinheitcontrol unit

Claims

Method for protecting a vehicle ( 2 ) from attack by a laser beam ( 8th ), in which a sensor system ( 16 ) of the vehicle ( 2 ) Laser radiation of the laser beam ( 8th ) and a control unit ( 20 ) of the vehicle ( 2 ) the laser beam ( 8th ) from the data of the sensor system ( 16 ) as such, a launch of a guided missile ( 12 . 14 ) to protect the vehicle ( 2 ) in front of the laser beam ( 8th ) from the control unit ( 20 ) and the guided missile ( 12 . 14 ) from the vehicle ( 2 ) starts.

Method according to claim 1, characterized in that the sensor system ( 16 ) the laser beam ( 8th ) from the side and the control unit ( 20 ) the laser beam ( 8th ) from sensor data obtained from the page shot.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor system ( 16 ) several laser-sensitive sensors ( 18 ) provided by different positions of the outer shell of the vehicle ( 2 ) the laser beam ( 8th ).

Method according to claim 3, characterized in that only a part of the sensors ( 18 ) in the environment of the vehicle ( 2 ), another part of the sensors ( 18 ) is covered against the environment and at least one covered sensor ( 18 ) depending on the functionality of one of the other sensors ( 18 ) is directed into the environment.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor system ( 16 ) a multiple sensor with multiple sensor heads ( 22 ), which can be successively directed into the environment.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor ( 18 ) of the sensor system ( 16 ) exclusively in an upper half-space above the vehicle ( 2 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 20 ) from the data of the sensor system ( 16 ) a radiating end of the laser beam ( 8th ) and from the position of the beam end, the position of a laser source ( 10 ) determining the laser beam ( 8th ).

A method according to claim 7, characterized in that a distance to the laser source ( 10 ) using an altitude of the vehicle ( 2 ) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the start of the guided missile ( 12 . 14 ) is fully automatic and by detecting the laser beam ( 8th ) is triggered.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an alignment of a starting device ( 30 ) of the guided missile ( 12 ) depending on the position of the laser beam ( 8th ) he follows.

Method according to claim 10, characterized in that the guided missile ( 12 ) directed to a laser source ( 10 ) of the laser beam ( 8th ) starts.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 20 ) the guided missile ( 12 . 14 ) a targeting to a laser source ( 10 ) of the laser beam ( 8th ) passes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 20 ) from the aircraft ( 2 ) from a flight of the missile ( 12 . 14 ) controls.

Method according to claim 13, characterized in that the control unit ( 20 ) a position of the laser beam ( 8th ) in the room and the flight of the missile ( 12 . 14 ) using the determined position.

Vehicle ( 2 ) with a sensor system ( 16 ) for detecting a laser beam ( 8th ), a guided missile ( 12 . 14 ) and a control unit ( 20 ), which is prepared to use the laser beam ( 8th ) from the data of the sensor system ( 16 ) as such and a start of the missile ( 12 . 14 ) from the vehicle ( 2 ) to protect the vehicle ( 2 ) in front of the laser beam ( 8th ) to control.